Carl Henry Brans ( / b r æ n z / ; nacido el 13 de diciembre de 1935) es un físico matemático estadounidense mejor conocido por su investigación sobre los fundamentos teóricos de la gravitación aclarados en su obra más publicitada, la teoría de Brans-Dicke .
Carl Brans , tejano nacido en Dallas , pasó su carrera académica en la vecina Luisiana y se graduó en 1957 en la Universidad Loyola de Nueva Orleans . Habiendo obtenido su doctorado en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey en 1961, regresó a Loyola en 1960 y más tarde se convirtió en el Profesor Distinguido JC Carter de Física Teórica. Desde entonces ha sido profesor visitante en la Universidad de Princeton, el Instituto de Estudios Avanzados y el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Koeln, Alemania.
Brans es bien conocido entre los que se dedican al estudio de la gravedad y se destaca por su desarrollo, con Robert H. Dicke de la teoría de la gravitación de Brans-Dicke [1] en la que la constante gravitacional varía con el tiempo, un competidor líder de Albert Einstein . La teoría de la relatividad general de . El trabajo de Brans y Dicke en realidad estaba estrechamente relacionado con el trabajo anterior de Pascual Jordan , pero se desarrolló de forma independiente. Esta formulación a menudo se conoce como la teoría de la gravedad escalar-tensor de Jordan-Brans-Dicke (JBD) . En esta teoría, basada en las especulaciones de Mach, Eddington, Diracy otros, se introduce un campo escalar universalmente acoplado, además de la métrica , que finalmente da como resultado una teoría en la que la constante gravitacional depende de la distribución de la materia en el universo. Una serie de mediciones muy precisas realizadas a fines de la década de 1970 han indicado que JBD no obtiene mejores resultados que el estándar más simple de la Relatividad General de Einstein, en el contexto del sistema solar. Sin embargo, los desarrollos en la teoría de cuerdas y en la cosmología inflacionaria han renovado el interés en las modificaciones del campo escalar de la relatividad general estándar , aunque no en la forma JBD original.
En las décadas de 1960 y 1970, Brans desarrolló una clasificación invariante completa y efectiva de geometrías planas de cuatro dimensiones de Ricci, un tipo de enfoque posterior a Petrov, [2] desarrollando programas informáticos muy tempranos para manipulaciones simbólicas. [3] Resumió este trabajo en términos de la complejidad de la fibra de dos formas en el espacio-tiempo. [4] También trabajó en ciertas cuestiones relacionadas con el argumento aparentemente circular en las demostraciones del teorema de Bell en las que se supone a priori que las variables ocultas no influyen en la configuración del detector, [5] negando la causalidad de las variables ocultas desde el principio.
A partir de la década de 1980, Brans ha considerado ciertos desarrollos en topología diferencial relacionados con la existencia de estructuras diferenciales globales exóticas (no estándar) y sus posibles aplicaciones a la física. Este trabajo incluye considerar la exótica 7 esferas de Milnor como un paquete exótico de Yang-Mills, y más especialmente la infinidad de la exótica estructura diferencial en el cuatro espacio euclidiano ( exótica R 4 ) como modelos alternativos para el espacio-tiempo en la relatividad general. [6] [7] Gran parte de este trabajo se ha realizado en colaboración con Torsten Asselmeyer-Malugade Berlín. En particular, propusieron que las estructuras de suavidad exótica pueden resolver algunos de los problemas de la cosmología, como la materia oscura o la energía oscura. Juntos publicaron un libro, Exotic Smoothness and Physics World Scientific Press, 2007. [8]